چرا آسمان و اقیانوس آبی دیده می شوند؟
به گزارش سیناپرس، بسیاری از ما، با اطلاع از آبی بودن آسمان ها و اقیانوس ها، این داستان را می شنویم که یکی آبی است زیرا دیگری را منعکس می کند. این تفسیر درست نیست. آسمان آبی است زیرا پراکندگی جوی به گونه ای کار می کند که نور آبی را در جهات مختلف به طور موثرتر از نور قرمز پخش شده و باعث می شود آبی از جهات مختلف به چشمان ما برسد. در همین حال، اقیانوس ها رنگ های خاصی را بیشتر از بقیه جذب می کنند، بنابراین با رفتن به اعماق بیشتر، نور آبی آخرین رنگی است که باقی می ماند.
همانطور که از فضا مشاهده می شود، سیاره زمین اغلب به عنوان یک نقطه آبی کم رنگ توصیف می شود، اما فقط سطح اقیانوس ها به رنگ آبی به نظر می رسند. قاره ها، ابرها و کلاهک های یخی به هیچ وجه آبی به نظر نمی رسند. پس این اقیانوس ها هستند، نه جو، که به سیاره ما رنگ کلی آن را می دهند.
آسمان به دلیل وجود نور آبی رنگ خورشید، آبی نیست. خورشید نوری با طول موج های مختلف ساطع می کند و این نور به یک رنگ سفید خالص تبدیل می شود. باید بدانید که اکسیژن به خودی خود یک گاز آبی رنگ نیست، بلکه نسبت به نور شفاف است. 
با این حال، تعداد بی شماری از مولکول ها و ذرات بزرگ تر در جو وجود دارند که نور با طول موج های مختلف را با مقادیر مختلف پراکنده می کنند. اقیانوس ها هیچ نقشی در رنگ آسمان بازی نمی کند، اما چشمان ما این واقعیت را آنطور که هست نمی بینند. به گزارش سیناپرس، سه عامل نور خورشید، اثرات پراکنده جو زمین و واکنش چشم انسان، ترکیبی هستند که به آسمان ظاهر آبی آن را می دهند.
پوشش نازک روی عینک آفتابی شما نور ماوراء بنفش و آبی را منعکس می کند، اما به رنگ های سبز، زرد، نارنجی و قرمز با طول موج بلندتر اجازه عبور می دهد. ذرات ریز و نامرئی که جو ما را تشکیل می دهند نیز همین کار را می کنند. مولکول هایی مانند نیتروژن، اکسیژن، آب، دی اکسید کربن و همچنین اتم های آرگون، نور را با تمام طول موج ها پراکنده می کنند، اما در پراکندگی نور با طیف آبی تر و با طول موج کوتاه تر کارآمدتر هستند.
یک دلیل فیزیکی پشت این موضوع وجود دارد و آن اینست که تمام مولکول هایی که اتمسفر زمین را تشکیل می دهند، از نظر اندازه کوچک تر از طول موج های مختلف نوری هستند که چشم انسان می تواند ببیند. طول موج هایی که به مولکول های موجود نزدیک تر هستند، به طور مؤثرتری پراکنده می شوند. از نظر کمی، قانونی که از آن پیروی می کند به عنوان پراکندگی رایلی شناخته می شود.
نور بنفش، ۹ برابر بیشتر از نور قرمز و با طول موج بلند پراکنده می شود. به همین دلیل است که در طول طلوع و غروب خورشید و ماه گرفتگی، نور قرمز همچنان می تواند به طور موثر از جو عبور کند، اما طول موج های آبی تر نور عملاً وجود ندارند، زیرا پراکنده شده اند.
از آنجایی که طول موج های آبی تر نور راحت تر پراکنده می شوند، هر قدر که اتمسفر بیشتری از آن عبور کند، نور مستقیم خورشید قرمزتر می شود. با این حال، بقیه آسمان با نور غیر مستقیم خورشید روشن می شود. این نور غیر مستقیم از نوری که به جو برخورد می کند و سپس به سمت چشمان شما هدایت می شود، به وجود می آید. اکثریت قریب به اتفاق آن نور از نظر طول موج آبی خواهد بود، به همین دلیل است که آسمان در طول روز آبی است.
گفتنی است که چشمان ما به طول موج های آبی، فیروزه ای و سبز بیشتر از بنفش واکنش نشان می دهند. حتی اگر نور بنفش بیشتری وجود داشته باشد برای غلبه بر سیگنال آبی قوی که مغز ما ارسال می کند کافی نیست و به همین دلیل است که آسمان در چشمان ما آبی به نظر می رسد.
از سوی دیگر، اقیانوس ها داستانی کاملاً متفاوت دارند. به گزارش سیناپرس، اگر به کل سیاره نگاهی بیندازید، با منظره ای مانند نمایی که از فضا دریافت می کنید، متوجه می شوید که توده های آبی زمین یکنواخت نبوده و بر اساس سایه شان متفاوت هستند. آب های عمیق تر آبی تیره تر و آب های کم عمق تر به رنگ آبی روشن تر هستند.
به گزارش سیناپرس، با غواصی در زیر سطح آب متوجه می شویم در زیر آب در نور طبیعی همه چیز رنگ آبی به خود می گیرد. هرچه پایین تر می رویم، همه چیز آبی تر می شود. از آنجاییکه آب، درست مانند جو، از مولکول هایی با اندازه محدود ساخته شده است، این اتفاق بسیار منطقی است. اما اینجا، در اعماق اقیانوس، فیزیک پراکندگی کمی متفاوت است.
به جای پراکندگی، که نقش اصلی جو هنگام عبور نور از آن است، مایعی مانند آب در درجه اول نور را جذب می کند. آب، مانند همه مولکول ها، برای طول موج هایی که می تواند جذب کند، اولویت دارد. آب به جای وابستگی مستقیم به طول موج، به راحتی می تواند نور مادون قرمز، نور فرابنفش و نور مرئی قرمز را جذب کند.
این امر به این معنی است که اگر تا یک عمق متوسط پایین بروید، از اشعه ماوراء بنفش محافظت می شوید و با از بین رفتن نور قرمز، همه چیز شروع به آبی شدن می کند. کمی عمیق تر و پس از آن، زرد، سبز و بنفش شروع به حذف شدن می کنند. همانطور که به اعماق چندین کیلومتری پایین می رویم، در نهایت آخرین نوری که ناپدید می شود، نور آبی است. به همین دلیل است که عمیق ترین قسمت های اقیانوس به رنگ آبی تیره به نظر می رسد، زیرا تمام طول موج های دیگر جذب می شوند.
به گزارش سیناپرس، پس درمی یابیم که آسمان و اقیانوس به دلیل انعکاس آبی نیستند. هر دو آبی به نظر می آیند اما هر کدام به دلایل متفاوت. برای آسمان، نور آبی خورشید راحت تر پراکنده شده و به طور غیرمستقیم از جایی که نور خورشید به جو برخورد می کند، به چشم ما می آید. برای اقیانوس‌ها، نور مرئی با طول موج بلندتر راحت تر جذب شده و بنابراین هرچه عمیق تر شود، نور باقی مانده آبی تر می شود. جو آبی ممکن است برای برخی سیارات مانند اورانوس و نپتون رایج باشد، اما زمین تنها سیاره ای است که سطح آبی دارد.
مترجم: سامیه خسروی زاده
منبع: bigthink
